Kurzfassung
Doppelt differenzielle Wirkungsquerschnitte für die Produktion prompter D∗-Mesonen und D∗-Mesonen aus b-Hadronzerfällen (nicht-prompt) werden durch die Zerfälle D∗ → D0πs → Kππs und B → D∗X → D0πsX → KππsX in pp-Kollisionen in CMS bei einer Schwerpunkts- energie von 5 TeV im gesamten Phasenraum komplementär zu LHCb gemessen. Die Separation von prompten D∗-Mesonen und D∗-Mesonen aus b-Hadronzerfällen erfolgt nahe der Produktionsschwelle bei pT > 1.5 GeV und im Pseudorapiditätsbereich |y| < 2. In dieser Arbeit wird dieses Verfahren und die daraus resultierenden Wirkungsquerschnitte im zugänglichen Phasenraum vorgestellt, einschließlich eines Vergleichs mit Vorhersagen der QCD-Theorie und Vergleichen mit anderen Experimenten.
Das Verfahren unter Berücksichtigung der Ergebnisse dieser Arbeit eröffnet die Mög- lichkeit zur Bestimmung von Wirkungsquerschnitten für inklusive Charm- und Beauty- Quark-Produktion am LHC mit unterschiedlichen Schwerpunktsenergien bis hinunter zu sehr niedrigen Transversalimpulsen und ermöglicht den Vergleich mit QCD-Vorhersagen in nächstführender Ordnung in der Störungstheorie.
Double differential cross sections for the production of prompt D∗ mesons, and D∗ mesons from b hadron decays (non-prompt) are measured through the decays D∗ → D0πs → Kππs and B → D∗X → D0πsX → KππsX in pp collisions in CMS at a center of mass energy of 5 TeV in the full phase space complementary to LHCb. The separation of prompt from non-prompt D∗ mesons near the production threshold is performed in the kinematic range pT > 1.5 GeV and |y| < 2. This procedure and the resulting cross sections in the accessible phase space including a comparison with QCD theory predictions and comparisons with other experiments are presented within this thesis. The procedure including the results of this thesis opens the opportunity for the determina- tion of cross sections for inclusive charm and beauty production at the LHC with different center-of-mass energies down to very low transverse momentum, and the comparison with QCD predictions in next-to-leading order of perturbation theory.